Пескоструйные работы
Один из наиболее эффективных приемов очистки поверхностей — пескоструйная обработка. На поверхность (стекло, металл, камень, дерево), которую необходимо очистить, с помощью сжатой струи воздуха или воды распыляется кварцевый песок или другой абразив.
Песчинки летят с огромной скоростью и разрушают верхний слой поверхности, очищая ее от окалины, коррозии и других покрытий. Необходимо следить, чтобы вместе с удаляемым слоем, например, плесени на старой каменной кладке, не повредить сам камень. Кварцевый песок для пескоструйной обработки необходимо подбирать с учетом материала поверхности, степени ее загрязнения и дальнейшей обработки.
Основные направления работ:
- очистка металла от ржавчины и других загрязнений;обезжиривание поверхностей;матирование стекла;очистка бетонных и каменных кладок;придание поверхности шероховатости для дальнейшей обработки.
Сегодня имеется широкое разнообразие абразивных материалов, но сухой кварцевый песок остается наиболее востребованным для пескоструйных работ.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КВАРЦЕВОГО ПЕСКА, ПРИМЕНЯЕМОГО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Для заполнения взрывобезопасных трансформаторов применяется кварцевый песок с гранулометрическим составом от 0,5 до 1,6 мм, причем процентное содержание кварца должно быть весьма высоким. Так, например, песок Вольского месторождения (Саратовская обл.) содержит до 98—99% фракций зерен от 0,5 до 1,6 мм, причем зерна этих песков имеют округлую форму, что имеет большое значение. В процессе работы активные части трансформатора (обмотки, магнитопровод) вибрируют и в случае заполнения трансформатора песком с острыми краями зерен возможно повреждение изоляции обмоток и отводов.
Содержание кварца Si02 в песке должно составлять 97—98,5%; Fe203 не более 0,08—0,12%; А1203 не более 0,5—1,75%; СаО не более 0,25—0,4%; MgO не более 0,1—0,2%; прочих элементов 0,5—0,7%. Глинистые примеси и другие загрязнения удаляются из песка путем промывки. Теплопроводность песка приведенного выше химического состава составляет 0,00394 Вт/см -град, тогда как картона — 0,0016 Вт/см-град; пропитывающих лаков — 0,002 Вт/см-град. Высокая теплопроводность кварцевого песка дает возможность эффективно отводить тепло от активных частей трансформатора к кожуху.
Сухой кварцевый песок (влажность 0,05—0,1%) имеет достаточно высокую электрическую прочность. Напряжение пробоя кварцевого песка для различных толщин слоя приведено на рис. 3-3. Но в условиях шахты, где наблюдаются высокий процент относительной влажности (до 98%) и температура до 35°С) и где, кроме того, возможен «капеж» непосредственно на трансформатор, песок и изоляция трансформатора сильно увлажняются, электрическая прочность песка снижается в 2—2,5 раза, что может привести к выходу из строя трансформатора.
Рис. 3-3. Зависимость напряжения пробоя кварцевого песка от расстояний между электродами. (Электроды диаметром 25 мм по ГОСТ 6581-53).
Для уменьшения влагопоглощаемости и увеличения удельного объемного сопротивления песка осуществляется его гидрофобизация — обработка его полиорганосилоксановой жидкостью ГКЖ-94 или жидкостью АМСР-3, ГОСТ 10834-64. Песок, обработанный 1-процентным раствором ГКЖ-94 в уайтспирите, имеет удельное объемное сопротивление в несколько раз выше, чем необработанный песок (рис. 3-4).
Рис. 3-4 Изменение удельного объемного сопротивления в зависимости от продолжительности увлажнения (относительная влажность воздуха 98%).
1— песок немытый; 2 — лесок мытый; 3 — песок мытый и обработанный однопроцентным раствором ГКЖ-94. Контрольные значения электрических характеристик гидрофобизированного песка при выпуске трансформатора с завода должны быть не меньше величин, приведенных в табл. 3-1.
Таблица 3-1
Здесь с и в— средние действующие значения напряжения пробоя при разрядном промежутке 50 мм и электродах игла — игла для сухого и увлажненного пески соответственно; с и в—средние значения удельного объемного сопротивления для сухого и увлажненного песка соответственно,
Сопротивление изоляции трансформаторов типа ТКШВП с гидрофобизированным песком равно: между обмотками ВН—НН 1000—5000 Мом, обмотка ВН — земля 1 000-5 000 Мом. обмотка НН—земля 30—45 Мом и в процессе эксплуатации в шахтной среде с относительной влажностью воздуха 98% не опускается ниже допустимых значении, равных 1 Мом/кВ согласно ГОСТ 183-66, тогда как сопротивление изоляции трансформаторов с негидрофобизированным песком в процессе эксплуатации снижается до 1—0,3 Мом, в результате чего некоторые трансформаторы выходят из строя.
Области применения кварцевого песка
Прокаленный кварцевый песок используется:
- для пескоструйных работ,при изготовлении сухих строительных смесей,в ландшафтном дизайне,в городском благоустройстве,при укладке тротуарной плитки,в торкретировании.
Прокаленный кварцевый песок стоит дороже других видов, стоимость кварцевого пескаобъясняется тем, что процесс обработки сам по себе достаточно дорог. Однако и качество у данного вида песка существенно выше – процесс обжига позволяет тщательно очистить кварцевый песок от примесей, в том числе от глины и гравия, после чего песок просеивают профракционно и фасуют в биг-беги – специальные синтетические контейнеры, которые позволяют защитить материал от грязи и влажности. Что также влияет на качество песка.
В пескоструйных работах обычно используют мелкофракционный кварцевый песок. Во многих странах сухая пескоструйная очистка запрещена в связи с высокими рисками, в России же при этом процессе требуется использовать костюм для очистки и тщательно соблюдать технику безопасности. Кроме того, используется гидроочистка – подача абразивов под струей воды, она более безопасна.
Для сухих строительных смесей используются различные виды кварцевого песка, как мелкие, так и крупные. Последние востребованы в изготовлении декоративной штукатурки и других декоративных смесях.
В ландшафтном дизайне и в городском благоустройстве кварцевый песок применяют для посыпания дорожек, создания садов, даже в песочницах.
При укладке тротуарной плитки песок используется как подложка, а в торкретировании – в качестве песка в цементно-песчаном растворе.
Характеристика и основные свойства кварцевого песка
Таблица применения кварцевого песка в зависимости от фракции.
Кварцевый песок представляет собой сыпучий кварц — самый прочный в природе материал. Такой песок можно получить как естественным путем, когда происходит природное дробление камня, так и искусственным, когда кварц дробят преднамеренно. Но чаще всего кварц дробят самостоятельно.
Кварцевый песок чаще всего является очень сыпучим однородным материалом, который, в зависимости от конкретного подвида кварца и характера его дробления, отличается по фракциям. Минимальный размер песчинок будет составлять около 0,05 мм, максимальный — 3 мм. Очень часто кварцевый материал содержит дополнительные примеси в незначительных количествах, но может содержать и до 90% кремнезема.
Каким бы способом он ни был добыт, он проходит дополнительную тщательную очистку, просеивание, а еще сортировку по фракциям. Это дает возможность разделить материал по сортам, а также отсеять некачественный песок и мусор из него.
Есть у него еще несколько свойств, которые выгодно его отличают от всех остальных видов песков. Это высокая способность к адсорбции, необычная устойчивость к механическим и температурным воздействиям, а еще высокая степень сцепления с различными материалами и смесями.
Области применения
Она охватывает и производство, и строительство, и пищевую, и фармацевтическую отрасли, а еще другие отрасли, где часто применение такого материала становится весьма неожиданным, но вполне оправданным.
Использование в строительстве
Принцип действия фильтра с кварцевым песком для очистки воды в бассейне
Кварцевый песок довольно часто применяется для изготовления всевозможных блоков и кирпичей. Бетонные блоки с добавлением кварцевого материала имеют довольно спокойную цветовую гамму пастельных оттенков. А это, в свою очередь, дает возможность успешно их применять для фасадного строительства и декорирования. То же самое касается и кирпича. Более того, кирпичи и блоки обладают чрезвычайно высокой прочностью. Поэтому кирпич для печей часто изготавливается с добавлением именно кварцевого типа песка.
Отдельного внимания заслуживает цемент и разные смеси для укладки асфальта. Так, наиболее качественные их варианты еще производятся на основе песчаного кварца. Что касается цемента, то все марки современного сейчас портландцемента идут в продажу с добавлением песка. Это повышает адгезию будущего раствора с поверхностью. В некоторых случаях в цемент бывает добавлено такое количество данного материала, что не требуется его добавлять дополнительно.
Дорогие асфальтовые покрытия в своем составе также имеют песок именно кварцевого типа. Особенно это актуально для дорог, где повышено дорожное движение. Ведь нагрузка на покрытие идет достаточно большая, поэтому и стойкость асфальта должна быть соответственной.
Кварцевый песок является лучшей добавкой в штукатурные растворы для внешнего или внутреннего типов декорирования. При этом можно выбрать не только соответствующую по функциональности марку, но и его оттенок. А это очень повлияет на конечный оттенок оштукатуренного покрытия.
Растворы для оштукатуривания на основе песка из кварца являются самыми красивыми и надежными. В течение долгого времени они не дают абсолютно никаких трещин, а еще облегчают процесс придания идеальной гладкости поверхности за счет того, что именно кварцевая смесь выбирается определенной подходящей для работы конкретной фракции.
Применение в промышленности и водоочистке
Отличительной характеристикой кварцевого песка является однородность кристаллов, что делает его идеальным материалом для производства стекла.
Кварцевый песок довольно успешно применяют в наше время в фарфоровом, фаянсовом и стекольном производстве. Все это благодаря его прочности, которую он передает в последующем изготавливаемым предметам. Как правило, большинство предметов из такого материала изготовлено именно из кварцевого песка.
Сюда же можно отнести применение песка и для изготовления линз разных типов, что относится уже к фармацевтической промышленности. За счет того, что абразивные свойства его очень высоки, стеклышки получаются идеально гладкими и прочными. При этом прозрачность абсолютно не утрачивается, так как широко распространен кварцевый песок белый, который и используется в данном случае.
Особенное внимание уделяется кварцевому песку в пищевой промышленности. А именно он широко используется для очистки воды
Благодаря своей хорошей адсорбции это вещество способно задерживать и поглощать все мельчайшие вредные примеси из жидкости. Поэтому многие дорогостоящие фильтры на сегодняшний день работают именно благодаря ему. Ведь способность к мономинеральности наблюдается только у этого песка, не у речного, не у овражного.
Единственный недостаток здесь — это необходимость периодической смены песка, так как, в противном случае, он будет просто утрачивать постепенно свои свойства, станет грязным и непригодным для идеальной очистки. Кроме всего этого, заметно уменьшится степень обогащения жидкости полезными микроэлементами, которые содержатся в кварце.
Итак, основные свойства и области использования кварцевого песка на сегодняшний день рассмотрены. С развитием науки сферы использования материала развиваются еще больше, при этом совершенствуется и качество самого песка. Поэтому, даже несмотря на его дороговизну, использовать его нужно.
Фото кварцевого песка
Также рекомендуем просмотреть:
- Лучшая пароизоляция для дома
- Как выбирать гипсокартон
- Какой цемент лучше выбрать
- Виды крепежей для гипсокартона
- Экструзионный пенополистирол
- Сухая засыпка
- Применение бетоноконтакта
- Виды утеплителей и их свойства
- Кладочная смесь для кирпича
- Лучшая затирка для швов плитки
- Виды анкеров для бетона
- Лучшая сухая шпаклевка
- Какие штукатурные смеси лучше
- Обзор лучших добавок в бетон
- Размеры асбестоцементных труб
- Как выбрать керамическую плитку
- Какая подложка под ламинат лучше
- Обзор лучших гидроизоляционных материалов
- Какой кирпич лучше
- Виды профилей для гипсокартона и их применение
- Как выбрать рубероид для кровли
- Какой плиточный клей лучше выбрать
- Материалы для отделки фасадов
- Лучший монтажный клей для пеноблоков
- Грунтовка для стен
- Стеклообои в интерьере
- Виды и свойства герметика
- Как выбрать гипсокартон
Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉
ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
До последнего времени трансформаторы для производств со взрывоопасной средой имели обычное масляное или воздушное охлаждение. Несмотря на то, что масло в изоляционном и тепловом отношении является хорошим заполнителем, применение его для шахтных трансформаторов нежелательно, так как: а) легко воспламеняется, горит, выделяя большие количества дыма; б) поглощая атмосферную влагу, значительно снижает электрическую прочность; в) при соприкосновении своздухом окисляется, разлагая при этом изоляцию; г) требует постоянного контроля за уровнем его в баке. Заполнение взрывобезопасных трансформаторов негорючими жидкостями вместо масла, такими как совтол, совол, фторорганические жидкости и т. п., пока не нашло широкого применения. Совол и совтол — токсичны, сравнительно дороги, под действием электрической дуги выделяют сажу и вредные газы. Фторорганические жидкости очень дороги, являются энергичными растворителями изоляции и лаков, обычно применяемых в производстве трансформаторов.
Взрывобезопасные трансформаторы с воздушным охлаждением, выпускаемые промышленностью, также не лишены существенных недостатков.
Активная часть такого трансформатора для обеспечения требований взрывобезопасности должна находиться в прочной оболочке, заполненной воздухом, имеющим низкую теплопроводность. Вследствие этого приходится ограничивать электромагнитные нагрузки активных материалов и применять дорогостоящую кремнийорганическую изоляцию. В результате постоянного воздухообмена изоляция подвергается увлажнению, особенно в нерабочие периоды, что вынуждает иметь большие изоляционные расстояния как по воздуху, так и по поверхности изоляционных конструкций.
Способы обеспечения взрывозащиты для различных исполнений трансформаторов различны. В воздушных трансформаторах применяется так называемая фланцевая взрывозащита, которая обеспечивается шириной фланцев и величиной безопасного зазора между ними. Суть этой взрывозащиты состоит в том, что при взрыве внутри оболочки раскаленные частицы, а также пламя не могут выбрасываться в окружающую взрывоопасную среду, т. е. не могут передавать взрыв благодаря большой ширине фланцев оболочки и малому зазору между ними, при условии что механическая прочность оболочки достаточна. Величина критического зазора бкр между фланцами для метано-воздушной смеси зависит от ширины фланцев А, если она менее 50 мм. При ширине фланцев более 50 мм критический зазор практически постоянен и равен 1,2 мм (рис. 3-1) . В 1928 г. в СССР впервые был предложен способ достижения взрывозащиты с помощью кварцевого заполнения, предусматривающий погружение электрических частей оборудования в кварцевый песок .
Кварцевый песок обладает следующими свойствами; а) имеет достаточно высокую электрическую прочность;
б) негорюч, химически инертен и нетоксичен; в) имеет сравнительно высокую теплопроводность; г) имеет коэффициент объемного расширения, близкий к коэффициенту расширения стали.
Особенности добычи
Кварц можно разделить на первичный и вторичный. Первая разновидность образуется непосредственно при распаде гранита, находится под пластом глины, смесей. Это разложенный гранит, который лежит в одном месте долгий срок, не подвергаясь воздействиям воды, солнца, воздуха.
Добыча первичного кварца
Его добывают из мест залегания, транспортируют на переработку. Затем глину растворяют, кварц обезвоживают, прокаливают. Материал подразделяют на фракции, фасуют.
Добыча вторичного кварца
Из водоёмов сырьё собирают насосом. Затем смесь переносится в места накопления. На земле образуют карьер, собирают залежи при помощи экскаватора, другой техники.
Физические свойства кварцевого песка
Для песка характерны все свойства кварца:
- насыпная плотность 1300-1500 г/см3истираемость — 0,1дробимость — 0,3твердость (шкала Мооса) — 7 (для сравнения твердость алмаза — 10)использование по радиоактивности — 1 класс
Плотность кварцевого песка определяется двумя разными подходами.
Есть плотность насыпная, и есть плотность истинная. Насыпная рассчитывается как отношение массы материала в сыпучем состоянии к его объему. В эту величину входят поры в зернах песка и воздушные пространства между ними.
То есть данное значение может изменяться в зависимости от влажности материала. Истинная плотность — величина постоянная, представляет собой отношение вещества в абсолютно плотном состоянии к его объему. Влажность песка роли не играет.
Для изменения плотности должен быть изменен химический состав или молекулярная структура. Насыпная плотность меньше истинной. Плотность материала — важная характеристика, которую обязательно нужно учитывать для расчета мест для хранения, его перевозки и перемещения подъемно-транспортным оборудованием.
Истираемость, дробимость и твердость кварцевого песка — косвенные показатели его прочности. Для определения значений проводят испытания зерен на вращающемся истирающемся круге из металла, сжатие массы фракций механическим способом и царапание зерном эталона и, наоборот, эталоном зерна.
Фракции кварцевого песка:
- пылевидный — менее 0,1 мммелкозернистый: 0,1- 0,8 ммсреднезернистый: 0,8 — 1,6 мм;крупнозернистый: 1,6 — 6,0 мм
Кварцевый песок пылевидный и мелкозернистый применяют в составе разных строительных материалов, таких как строительные смеси, шпатлевки, затирки, абразивные материалы, тонкие штукатурки и краски.
Кварцевый песок средней зернистости используют для фильтрации и очистки жидкостей, для пескоструйных работ, для строительных смесей, фасадных и интерьерных штукатурок, наливных полов, бетонных растворов, в ландшафтном дизайне, для засыпки спортивных площадок.
Материал крупных фракций используют для изготовления тротуарной плитки, бетонных блоков, декорирования ландшафта. Также он используется для фильтрации.
Песок всех фракций находит применение в стекольной, литейной и химической промышленности.
Классификация
Кварцевый песок подразделяется на:
- речной (является самым чистым и дорогим);
- морской (частички смешаны с глиняными и алевритовыми элементами. Спрос на него меньше, чем на речной);
- почвенный (погребной, находится под слоем глины, грунта. Для него характерна остроугольная форма и шероховатость. Применяется в строительных работах);
- овражный (имеет примеси ила. Это шершавые фракции остроугольной формы. Входят в состав растворов штукатурки, бетона);
- горный (зарождение расположено в горной местности. По характеристикам близок с овражным).
Кварцевый песок подразделяется на естественный и искусственный. В первом случае окатанный, натуральный песок появляется в результате воздействия воды и воздуха. Кварцевые зёрна становятся гладкими и круглыми.
К его преимуществам можно отнести следующее:
- Оксид кремния IV составляет 98%.
- В составе нет примесей органических веществ.
- Устойчив к механическим, химическим воздействиям.
- Высокие температуры выдерживает легко.
Добыча и производство кварцевого песка
Добыча кварцевого фракционного песка производится открытым способом из карьера или земснарядом из природных месторождений в поймах рек и озер.
Малое количество примесей и большое количество кварца — этим отличаются разработки, в которых добывают кварцевый песок, от карьеров, в которых добывают обычный строительный песок. Добытый сырец проходит ряд технологических процессов: промывку от грязевых отложений и очистку от примесей химическим методом.
Данный процесс называют обогатительным, он служит для получения песка необходимого качества. В результате увеличивается содержание кварцевой породы, и получается чистейший материал, который после сушки на специальных установках, проходит через ряд сит и распределяется на фракции. Полученную продукцию называют фракционный кварцевый песок.
Процесс добычи земснарядом происходит так: смесь песка и воды со дна водоема закачивается и передается по специальному трубопроводу к месту складирования. Вода постепенно отделяется от добытого грунта и уходит по водостокам обратно в водоем. Полученный материал отправляют на предприятие для его дальнейшего обогащения и разделения на фракции.
Искусственный кварцевый песок получают из жильной кварцевой породы, которую сначала отправляют в дробильный комплекс. Там сырье измельчают на зерна. Затем следуют процедуры, аналогичные при работе с карьерным песком: материал промывается, просушивается и разделяется техническим ситом на фракции.
Загрузка...
